溶解性有機質(zhì)DOM對典型抗生素甲硝唑光降解的影響研究.pdf

1、隨著人類社會科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟實力的迅速發(fā)展，藥物和個人護理品（PPCPs）的使用范圍和使用量正在急劇增加。作為一類“新興的環(huán)境污染物”，近年來，在各種環(huán)境介質(zhì)（如地表水、地下水、飲用水、污水處理廠、沉積物等）中不斷被檢出，大都在ng/L~μg/L水平，引起了人們的廣泛關(guān)注。但由于該類物質(zhì)大多具有難生物降解的特性，污水處理廠的活性污泥工藝很難將其完全去除，導(dǎo)致許多藥物及其代謝物隨污水處理廠的排水長期不斷被輸入到各類水環(huán)境中，對人類的健康和生

2、態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。在眾多的PPCPs處理技術(shù)中，半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)具有高效、選擇性低、無二次污染、廣譜性等優(yōu)點。且光催化氧化技術(shù)中所使用的納米材料在降解多種環(huán)境污染物上都表現(xiàn)出優(yōu)異的能力，并且以其廉價、穩(wěn)定性高、光催化活性高等優(yōu)點而備受關(guān)注。
　　溶解性有機質(zhì)（DOM）是在任何環(huán)境水體中一直都大量存在的環(huán)境有機物（天然水體中以腐殖酸和富里酸為主），所以任何水體污染物或水體顆粒物的周圍都客觀存在巨大數(shù)量的此類有機物，因此，任何水

3、體污染物在與顆粒物或沉積物發(fā)生作用時，都必然的與DOM發(fā)生作用，或必須首先與DOM發(fā)生作用。腐殖酸和富里酸結(jié)構(gòu)中含有大量酚羥基、羰基等基團，可與氧化物、金屬離子和包括有毒有害物質(zhì)在內(nèi)的有機物發(fā)生相互作用，從而影響這些物質(zhì)的環(huán)境化學(xué)行為，包括有機物的化學(xué)降解、光解、生物吸收、遷移及揮發(fā)等方面。
　　本文選取典型醫(yī)藥抗生素甲硝唑為目標(biāo)污染物，研究溶解性有機質(zhì)DOM對其光降解及其光催化降解的影響。實驗結(jié)果如下:
　?。?）當(dāng)光照強

4、度為3360 W/m2時，溶液pH為6.55，光催化劑TiO2的投加量為20 mg時，20 mg/L的甲硝唑在60 min內(nèi)的光降解效果最好，高達100％。
　?。?）吸附實驗表明，溶解性有機質(zhì)DOM（腐殖酸和富里酸）與目標(biāo)污染物甲硝唑之間沒有明顯的直接作用特征。
　?。?）當(dāng)DOM（腐殖酸和富里酸）存在條件下，其對甲硝唑的光降解和光催化降解兩個過程均起到了抑制作用，隨著DOM濃度的升高，抑制作用加強，并且兩者的抑制作用特征

5、有差異。光降解過程，50 mg/L的腐殖酸在60 min內(nèi)對甲硝唑的抑制率達13.3%，同等實驗條件下，同濃度的富里酸對其的抑制率只有5.6%。光催化降解過程，50 mg/L的腐殖酸在60 min內(nèi)對甲硝唑的抑制率為83.6%，而同等實驗條件下，同濃度的富里酸對其的抑制率達89.7%。
　?。?）通過對九龍江沉積物中提取出來的腐殖酸與商品腐殖酸表征，發(fā)現(xiàn)九龍江腐殖酸和商品腐殖酸雖然元素含量有些許差異，但兩者具有類似的結(jié)構(gòu)和官能團，